Un artículo recubierto que comprende un recubrimiento soportado por un sustrato de vidrio (1),

comprendiendo el recubrimiento: una primera capa dieléctrica (3) en el sustrato de vidrio que comprende un óxido de titanio; una primera capa que comprende óxido de estaño (4) que incluye adicionalmente nitrógeno, situada sobre la primera capa dieléctrica (3); una capa que comprende nitruro de silicio (5) situada sobre y en contacto con la primera capa que comprende óxido de estaño (4); una primera capa que comprende óxido de cinc (7) situada sobre y en contacto con la capa que comprende nitruro de silicio (5); una capa reflectante de infrarrojos (IR) que comprende plata (9) situada sobre y en contacto con la primera capa que comprende óxido de cinc (7); una capa de contacto (11) situada sobre y en contacto con la capa reflectante de IR (9); una segunda capa que comprende óxido de cinc (13) situada sobre y en contacto con la capa de contacto (11); y otra capa dieléctrica (14, 15) situada sobre la segunda capa que comprende óxido de cinc (13); y en el que el recubrimiento incluye sólo una capa reflectante de IR que comprende plata

Artículo recubierto de óxido de estaño, nitruto de silicio y/u óxido de cinc bajo una capa reflectante de IR y procedimiento correspondiente.

Esta solicitud es una continuación en parte (CIP) de U.S. nº de serie 10/645.838, depositada el 22 de agosto de 2003, cuya divulgación completa se incorpora de este modo en la presente por referencia.

Esta invención se refiere a un artículo recubierto que incluye una capa que comprende óxido de cinc y una capa que comprende nitruro de silicio bajo una capa reflectante de infrarrojos (IR). En determinadas formas de realización de ejemplo, el artículo recubierto puede tratarse térmicamente (p. ej., templado térmicamente, doblado por calor y/o fortalecido por calor). Los artículos recubiertos de la presente pueden usarse en el contexto de las unidades de ventana de vidrio aislante (IG), o en otras aplicaciones adecuadas como las aplicaciones de ventanas monolíticas, ventanas laminadas, y similares.

Antecedentes de la invención

Los artículos recubiertos se conocen en la técnica para su uso en aplicaciones de ventanas como unidades de ventana de vidrio aislante (IG), ventanas de vehículos, ventanas monolíticas, y/o similares. Se sabe que en determinados casos, resulta deseable tratar térmicamente (p. ej., templado térmicamente, doblado por calor y/o fortalecido por calor) tales artículos recubiertos para fines de templado, doblado, o similares.

En determinados casos de ejemplo, los diseñadores de artículos recubiertos suelen esforzarse por conseguir una combinación de transmisión visible alta, color sustancialmente neutral, emisividad (o emitancia) baja, y resistencia laminar (R_s) baja. La transmisión visible alta y el color sustancialmente neutral pueden permitir que los artículos recubiertos se usen en aplicaciones en las que se desean estas características como en aplicaciones arquitectónicas o de ventanas de vehículos, mientras que las características de baja emisividad (baja E) y resistencia laminar baja permiten que tales artículos recubiertos bloqueen cantidades significativas de radiación IR para reducir por ejemplo el calentamiento no deseable del interior de un vehículo o un edificio. En determinados casos de ejemplo, también resultan deseables valores de U bajos.

Sin embargo, el tratamiento térmico de artículos recubiertos requiere por lo general el uso de temperatura(s) de por lo menos 580 grados C, más preferentemente de por lo menos aproximadamente 600 grados C y todavía más preferentemente de por lo menos 620 grados C. El uso de tales temperaturas altas (p. ej., durante 5-10 minutos o más) suele hacer que los recubrimientos se rompan y/o hace que uno o más de las características anteriormente mencionadas se deterioren significativamente de una manera no deseable. Por ejemplo, tratar térmicamente determinados artículos recubiertos puede hacer que el color y/o la transmisión visible se desplace hasta un valor(es) no deseable(s) que pueden resultar estética y/o funcionalmente desagradables.

En vista de lo anterior, se pondrá de manifiesto para los expertos en la materia que existe una necesidad de artículos recubiertos que puedan proporcionar una transmisión visible alta, un color sustancialmente neutral, una emisividad (o emitancia) baja, y/o una resistencia laminar (R_s) baja. En determinadas formas de realización de ejemplo, puede desearse poder lograr una o todas estas características incluso después de haber tratado térmicamente el artículo recubierto.

Breve resumen de formas de realización de ejemplo de la invención

De acuerdo con la invención, las capas respectivas que comprenden nitruro de silicio y óxido de cinc se usan como barrera por debajo de una capa reflectante de infrarrojos (IR). La capa reflectante de IR puede ser de o incluir plata o similares. En determinados casos de ejemplo se proporciona una pila de capas que comprende SnO₂/Si_xN_y/ZnO_x justo por debajo de la capa reflectante de IR que incluye plata en un recubrimiento de baja E. Se ha descubierto que el uso de tales capas por debajo de una capa reflectante de IR tiene sorprendentemente como resultado una mejora de la estabilidad térmica tras el tratamiento térmico, una coloración más neutral y/o deseable, una resistencia laminar (R_s) menor, y/o una menor emisividad.

En determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención, puede proporcionarse una capa que comprende óxido de cinc sobre una capa de contacto que está en contacto con una capa reflectante de IR. Nuevamente, se ha descubierto que el uso de una capa que incluye óxido de cinc de este tipo tiene como resultado una mejora de la estabilidad térmica tras el tratamiento térmico, una coloración más neutral y/o deseable, una resistencia laminar (R_s) menor, y/o una menor emisividad.

En determinadas formas de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un artículo recubierto que comprende las siguientes capas desde el sustrato de vidrio hacia fuera: vidrio/TiO_x/SnO₂/Si_xN_y/ZnO/Ag/NiCrO_x/ SnO₂/Si_XN_y. Opcionalmente, puede proporcionarse una capa que comprende óxido de cinc entre la capa de NiCrO_x y la capa de óxido de estaño superior en determinados casos de ejemplo. Pueden proporcionarse otras capas en determinados casos, y es posible que puedan usarse otros materiales para determinadas capas. Sorprendentemente, se ha descubierto que la provisión de la provisión de la secuencia de capas de barrera por debajo de la capa reflectante de IR (opcionalmente en combinación con el óxido de cinc sobre la capa reflectante de IR) proporciona unos resultados inesperados. En concreto, el artículo recubierto resultante tras el tratamiento térmico (HT) tiene inesperadamente, por ejemplo, uno o más de: estabilidad térmica mejorada, coloración más neutral o deseable, resistencia laminar (R_s) menor, y/o menor emisividad (p. ej., emisividad hemisférica). Estos resultados sorprendentes son altamente ventajosos puesto que la emisividad menor, la resistencia laminar, la coloración deseable y/o la estabilidad térmica son por lo general características deseadas en los artículos recubiertos.

De acuerdo con la invención, una capa que comprende óxido de estaño se proporciona entre una capa que comprende óxido de titanio y una capa que comprende nitruro de silicio. Sorprendentemente, se ha descubierto que proporcionar una capa que incluye óxido de estaño de este tipo entre las capas que comprenden nitruro de silicio y óxido de titanio puede mejorar significativamente la durabilidad del artículo recubierto resultante, especialmente tras el tratamiento térmico (HT). La adhesión global en el recubrimiento mejora debido a esta capa que comprende óxido de estaño. Con respecto a la durabilidad, la razón para la notable mejora de la durabilidad no está clara. Sin embargo, se cree que puede estar relacionada con un problema de adhesión interfacial entre el nitruro de silicio y el óxido de titanio. Pueden eliminarse las tensiones indeseables en esta interfase insertando una capa de o incluyendo óxido de estaño entre la capa que incluye óxido de titanio y la capa que incluye nitruro de silicio, permitiendo de ese modo mejorar significativamente la durabilidad.

De acuerdo con esta invención, esta parte de pila de capas es parte de una pila de capas de plata simple.

En determinadas formas de realización de ejemplo, se proporciona un artículo recubierto que comprende un recubrimiento soportado por un sustrato de vidrio, comprendiendo el recubrimiento: una primera capa dieléctrica que comprende un óxido de titanio en el sustrato de vidrio; una primera capa que comprende óxido de estaño que incluye además nitrógeno, situada sobre la primera capa dieléctrica; una capa que comprende nitruro de silicio situada sobre y en contacto con la primera capa que comprende óxido de estaño; una primera capa de óxido de cinc situada sobre y en contacto con la capa que comprende nitruro de silicio; una capa reflectante de infrarrojos (IR) que comprende plata situada sobre y en contacto con la primera capa que comprende óxido de cinc; una capa de contacto situada sobre y en contacto con la capa reflectante de IR; una segunda capa que comprende óxido de cinc situada sobre y en contacto con la capa de contacto; y otra capa dieléctrica situada sobre la segunda capa que comprende óxido de cinc. El artículo recubierto puede o no tratarse térmicamente en...

1. Un artículo recubierto que comprende un recubrimiento soportado por un sustrato de vidrio (1), comprendiendo el recubrimiento:

una primera capa dieléctrica (3) en el sustrato de vidrio que comprende un óxido de titanio;

una primera capa que comprende óxido de estaño (4) que incluye adicionalmente nitrógeno, situada sobre la primera capa dieléctrica (3);

una capa que comprende nitruro de silicio (5) situada sobre y en contacto con la primera capa que comprende óxido de estaño (4);

una primera capa que comprende óxido de cinc (7) situada sobre y en contacto con la capa que comprende nitruro de silicio (5);

una capa reflectante de infrarrojos (IR) que comprende plata (9) situada sobre y en contacto con la primera capa que comprende óxido de cinc (7);

una capa de contacto (11) situada sobre y en contacto con la capa reflectante de IR (9);

una segunda capa que comprende óxido de cinc (13) situada sobre y en contacto con la capa de contacto (11); y

otra capa dieléctrica (14, 15) situada sobre la segunda capa que comprende óxido de cinc (13); y

en el que el recubrimiento incluye sólo una capa reflectante de IR que comprende plata.

2. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que por lo menos una de las primera (7) y segunda (13) capas que comprenden óxido de cinc comprende adicionalmente aluminio.

3. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el artículo recubierto se trata térmicamente.

4. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que dicha otra capa dieléctrica (14) comprende óxido de estaño, y otra capa que comprende nitruro de silicio (15) se sitúa sobre por lo menos la otra capa dieléctrica que comprende óxido de estaño.

5. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que la otra capa dieléctrica comprende nitruro de silicio.

6. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que la capa que comprende nitruro de silicio (5) es rica en Si para ser representada por Si_xN_y, donde x/y es de 0,8 a 1,4.

7. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el artículo recubierto se trata térmicamente, y tras el tratamiento térmico el artículo recubierto medido monolíticamente se caracteriza por lo siguiente:

transmisión visible: >=85%

R_s (ohms/cuadrado): <=4,3.

8. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el artículo recubierto tiene sólo una capa que comprende plata y se trata térmicamente, y tras el tratamiento térmico el artículo recubierto medido monolíticamente se caracteriza por lo siguiente:

R_s (ohms/cuadrado): <=4,0.

9. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el sustrato de vidrio y el recubrimiento son parte de una unidad de ventana IG, en la que la unidad de ventana IG tiene un valor de U no superior a 1,25 W/(m²K).

10. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el sustrato de vidrio y el recubrimiento son parte de una unidad de ventana IG, en la que la unidad de ventana IG tiene un valor de U no superior a 1,15 W/(m²K).

11. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el artículo recubierto se trata térmicamente y tiene un valor de Δa* (transmisivo) no superior a 1,0 debido al tratamiento térmico.

12. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el artículo recubierto se trata térmicamente y tiene un valor de Δa* (transmisivo) no superior a 0,7 debido al tratamiento térmico.

13. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que el artículo recubierto se trata térmicamente y tiene un valor de Δa* (transmisivo) no superior a 0,5 debido al tratamiento térmico.

14. El artículo recubierto de la reivindicación1, en el que la capa de contacto (11) comprende un óxido de Ni y/o Cr.

15. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que la capa que comprende nitruro de silicio (5) es rica en Si y tiene un índice de refracción "n" de por lo menos 2,10.

16. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que la capa que comprende nitruro de silicio (5) es rica en Si y tiene un índice de refracción "n" de 2,15 a 2,25 antes de cualquier tratamiento térmico opcional.

17. Una unidad de ventana IG que comprende el artículo recubierto de la reivindicación 1.

18. El artículo recubierto de la reivindicación 1, en el que la primera capa dieléctrica (3) está en contacto directo con el sustrato de vidrio.

19. Un artículo recubierto que comprende un recubrimiento soportado por un sustrato de vidrio (1), comprendiendo el recubrimiento:

una primera capa dieléctrica (3) en el sustrato de vidrio que comprende un óxido de titanio;

una capa que comprende óxido de estaño (4) situada sobre por lo menos la primera capa dieléctrica (3);

una capa que comprende nitruro de silicio (5) situada sobre y en contacto con la capa que comprende óxido de estaño (4);

una capa que comprende óxido de cinc (7) situada sobre y en contacto con la capa que comprende nitruro de silicio (5);

una capa reflectante de infrarrojos (IR) (9) situada sobre y en contacto con la capa que comprende óxido de cinc (7);

una capa de contacto (11) situada sobre y en contacto con la capa reflectante de IR (9);

y por lo menos otra capa dieléctrica (14, 15) situada sobre la capa de contacto (11); y

en el que el recubrimiento incluye solamente una capa reflectante de IR que comprende plata.

20. El artículo recubierto de la reivindicación 19, en el que la capa que comprende óxido de cinc (7) comprende adicionalmente aluminio.

21. El artículo recubierto de la reivindicación 19, en el que la capa que comprende óxido de estaño (4) comprende adicionalmente desde 2-25% (% atómico) de nitrógeno.

22. El artículo recubierto de la reivindicación 19, en el que la capa que comprende óxido de estaño (4) comprende desde 3-20% (% atómico) de nitrógeno.

23. El artículo recubierto de la reivindicación 19, en el que el artículo recubierto se trata térmicamente.

24. El artículo recubierto de la reivindicación 19, en el que dicha otra capa dieléctrica (14, 15) comprende uno de óxido de estaño, óxido de cinc y nitruro de silicio.

25. El artículo recubierto de la reivindicación 19, en el que la capa que comprende nitruro de silicio (5) es rica en Si para ser representada por Si_xN_y, donde x/y es de 0,8 a 1,4.

26. El artículo recubierto de la reivindicación 19, en el que el artículo recubierto se trata térmicamente, y tras el tratamiento térmico el artículo recubierto medido monolíticamente se caracteriza por lo siguiente:

transmisión visible: >=85%

R_s (ohms/cuadrado): <=4,3.

27. El artículo recubierto de la reivindicación 19, en el que el artículo recubierto tiene sólo una capa que comprende plata y se trata térmicamente, y tras el tratamiento térmico el artículo recubierto medido monolíticamente se caracteriza por lo siguiente:

R_s (ohms/cuadrado): <=4,0.

28. El artículo recubierto de la reivindicación 19, en el que el sustrato de vidrio y el recubrimiento son parte de una unidad de ventana IG, en la que la unidad de ventana IG tiene un valor de U no superior a 1,25 W/(m²K).

29. El artículo recubierto de la reivindicación 19, en el que el sustrato de vidrio y el recubrimiento son parte de una unidad de ventana IG, en la que la unidad de ventana IG tiene un valor de U no superior a 1,15 W/(m²K).

30. El artículo recubierto de la reivindicación 19, en el que el artículo recubierto se trata térmicamente y tiene un valor de Δa* (transmisivo) no superior a 0,7 debido al tratamiento térmico.

31. El artículo recubierto de la reivindicación 19, en el que la capa de contacto (11) comprende un óxido de Ni y/o Cr.